怎么判断亲电基团和亲核集团？
电性是相对的，但是位阻是绝对的，也就是说位阻大的亲核试剂，电子云密度再高亲核性也会很弱。 对于亲电试剂而言，位阻也同样考虑在内，空间位阻大，从某个角度而言，有助于离去基团的离去，但是另一方面，也阻碍亲核试剂的亲核进攻。 对于亲核试剂而言，吸电子基团容易稳定形成的碳负离子，因此通常在亲核试剂中引入吸电子基团容易形成亲核中心。但是吸电子基团也分散了电子云密度，所以需要综合考虑。 对于亲电试剂而言，给电子基团容易稳定形成的碳正离子或对SN2过渡态有稳定作用，因此对于亲电试剂有利。 但是这些情况都是相对情况，不同的取代反应需要不同方式辨别，以上大多以碳负离子作为亲核试剂，碳正离子作为亲电试剂进行说明，如果是胺作为亲核试剂需要对一些方面进行修正。
对于SN1反应： 碳正离子稳定性是判断亲电试剂的活泼程度，通常碳正离子越稳定，亲电性越弱。 但是这里要注意一个问题，亲电试剂不能只考虑碳正离子的稳定性，还要考虑形成碳正离子的难易程度，而碳正离子越稳定，形成越容易。 通常情况，SN1反应的决速步是碳正离子的形成过程，因此，形成的碳正离子越稳定，SN1反应越容易发生。 给电子基团有助于稳定碳正离子。 对于SN2反应： 涉及构型反转，因此考虑的因素非常多，这里简要讨论。 要考虑离去基团离去的难易程度，以及亲核试剂的亲核性，这里对亲电试剂暂不讨论，先就亲核试剂讨论。 亲核试剂电子云密度是一个方面，但不是绝对方面，还要考虑空间位阻以及溶剂化效应。
传统有机教学里，亲电亲核位点的判断总是很玄学，尤其是在多个效应冲突的时候，产生很多“规则”和“特例”。但其实，我们可以采取定量的理论计算，脱离定性yy与满嘴跑火车。 （本人入门计算不太久，难免疏漏，各位发现低级错误烦请指出~） 福井函数（Fukui Function） 福井函数被定义为空间中某一点的电子密度对电子数的偏微分结果：其中 为位矢，为化学势，为电子密度，N为电子数，为原子核对某位置的电子的吸引势（构型相关）。考虑到N为整数，此函数不连续，用有限差分近似从两侧分别求极限。从1式可知，当一个分子得到电子时，该电子倾向于跑到 值大的地方，因为在该位点加上电子可以使得分子整体被稳定，化学势降低。该大的位点即容易受到亲核进攻的位点 从2式可知，当一个分子被亲电攻击时，值大处的电子被夺走后，体系失稳（destabilize）的程度较小。则此处为容易受到亲电攻击的位点。 我们可以利用基于福井函数的双描述符来同时考察亲电与亲核性： 该数值在某处越负，则某处越容易受到亲电进攻；越正，则越易受到亲核进攻。 将双描述符收缩到原子上，我们可以得出该原子处的简缩双描述符（condensed dual descriptor） : 此式也可以采取自旋代替总电荷作为近似，通常效果更佳。以此基础进行定量计算，进而比较各个位点发生亲电或亲核反应的难易程度。 举个例子~ 前面都是公式，还是来点形象的吧举【间硝基甲苯】分子作为例子。此分子中硝基为间位定位的强吸电子的钝化基，而甲基为邻间定位的弱给电子的活化基。其中存在着活化与钝化的冲突、间邻位取代的冲突以及电子效应的冲突，似乎不太容易依照经验规则进行判断。让我们试着采用福井函数来分析这个分子。 用密度泛函理论计算进行结构优化，计算单点能，输出波函数信息。 首先，让我们定性看看该分子的亲电亲核位点。作出双描述符在空间中的分布图，等值面取0.005： 其中，蓝色代表易受亲电进攻，绿色代表易受亲核进攻。硝基的共轭吸电子能力太过强大，碾压了甲基的供电子效应，导致了苯环整体的钝化。硝基的邻对位碳原子都成为了易受亲核进攻的位点，只有4号碳原子可以被亲电进攻。 接下来进行亲电亲核性的定量计算。利用电子密度等值面定义分子表面，以生成的表面与原子坐标为基础计算简缩双描述符，得出1、2、4、6号碳原子的值分别为： 由此可以按受到亲核进攻从易到难排序：6>2>4 而1号碳原子为这四个位点中唯一可以受到亲电进攻的，有良好的定位效应。
电性是相对的，但是位阻是绝对的，也就是说位阻大的亲核试剂，电子云密度再高亲核性也会很弱。 对于亲电试剂而言，位阻也同样考虑在内，空间位阻大，从某个角度而言，有助于离去基团的离去，但是另一方面，也阻碍亲核试剂的亲核进攻。 对于亲核试剂而言，吸电子基团容易稳定形成的碳负离子，因此通常在亲核试剂中引入吸电子基团容易形成亲核中心。但是吸电子基团也分散了电子云密度，所以需要综合考虑。 对于亲电试剂而言，给电子基团容易稳定形成的碳正离子或对SN2过渡态有稳定作用，因此对于亲电试剂有利。 但是这些情况都是相对情况，不同的取代反应需要不同方式辨别，以上大多以碳负离子作为亲核试剂，碳正离子作为亲电试剂进行说明，如果是胺作为亲核试剂需要对一些方面进行修正。
对于SN1反应： 碳正离子稳定性是判断亲电试剂的活泼程度，通常碳正离子越稳定，亲电性越弱。 但是这里要注意一个问题，亲电试剂不能只考虑碳正离子的稳定性，还要考虑形成碳正离子的难易程度，而碳正离子越稳定，形成越容易。 通常情况，SN1反应的决速步是碳正离子的形成过程，因此，形成的碳正离子越稳定，SN1反应越容易发生。 给电子基团有助于稳定碳正离子。 对于SN2反应： 涉及构型反转，因此考虑的因素非常多，这里简要讨论。 要考虑离去基团离去的难易程度，以及亲核试剂的亲核性，这里对亲电试剂暂不讨论，先就亲核试剂讨论。 亲核试剂电子云密度是一个方面，但不是绝对方面，还要考虑空间位阻以及溶剂化效应。
传统有机教学里，亲电亲核位点的判断总是很玄学，尤其是在多个效应冲突的时候，产生很多“规则”和“特例”。但其实，我们可以采取定量的理论计算，脱离定性yy与满嘴跑火车。 （本人入门计算不太久，难免疏漏，各位发现低级错误烦请指出~） 福井函数（Fukui Function） 福井函数被定义为空间中某一点的电子密度对电子数的偏微分结果：其中 为位矢，为化学势，为电子密度，N为电子数，为原子核对某位置的电子的吸引势（构型相关）。考虑到N为整数，此函数不连续，用有限差分近似从两侧分别求极限。从1式可知，当一个分子得到电子时，该电子倾向于跑到 值大的地方，因为在该位点加上电子可以使得分子整体被稳定，化学势降低。该大的位点即容易受到亲核进攻的位点 从2式可知，当一个分子被亲电攻击时，值大处的电子被夺走后，体系失稳（destabilize）的程度较小。则此处为容易受到亲电攻击的位点。 我们可以利用基于福井函数的双描述符来同时考察亲电与亲核性： 该数值在某处越负，则某处越容易受到亲电进攻；越正，则越易受到亲核进攻。 将双描述符收缩到原子上，我们可以得出该原子处的简缩双描述符（condensed dual descriptor） : 此式也可以采取自旋代替总电荷作为近似，通常效果更佳。以此基础进行定量计算，进而比较各个位点发生亲电或亲核反应的难易程度。 举个例子~ 前面都是公式，还是来点形象的吧举【间硝基甲苯】分子作为例子。此分子中硝基为间位定位的强吸电子的钝化基，而甲基为邻间定位的弱给电子的活化基。其中存在着活化与钝化的冲突、间邻位取代的冲突以及电子效应的冲突，似乎不太容易依照经验规则进行判断。让我们试着采用福井函数来分析这个分子。 用密度泛函理论计算进行结构优化，计算单点能，输出波函数信息。 首先，让我们定性看看该分子的亲电亲核位点。作出双描述符在空间中的分布图，等值面取0.005： 其中，蓝色代表易受亲电进攻，绿色代表易受亲核进攻。硝基的共轭吸电子能力太过强大，碾压了甲基的供电子效应，导致了苯环整体的钝化。硝基的邻对位碳原子都成为了易受亲核进攻的位点，只有4号碳原子可以被亲电进攻。 接下来进行亲电亲核性的定量计算。利用电子密度等值面定义分子表面，以生成的表面与原子坐标为基础计算简缩双描述符，得出1、2、4、6号碳原子的值分别为： 由此可以按受到亲核进攻从易到难排序：6>2>4 而1号碳原子为这四个位点中唯一可以受到亲电进攻的，有良好的定位效应。
